Hallazgos recientes de Cassini revelan nuevas esculturas en los anillos de Saturno

Un mosaico de imágenes en color falso muestra a Daphnis, una de las lunas con anillos incrustados de Saturno, y las olas que levanta en la brecha de Keeler. Las imágenes recopiladas por las órbitas cercanas de Cassini en 2017 ofrecen nuevas perspectivas sobre el complejo funcionamiento de los anillos. Créditos: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute.

Mientras la nave Cassini de la NASA se sumergía cerca de Saturno en su último año, la nave espacial proporcionó detalles intrincados sobre el funcionamiento de los complejos anillos de Saturno, según muestra un nuevo análisis. 

Aunque la misión terminó en 2017, la ciencia continúa fluyendo de los datos recopilados. Un nuevo artículo publicado en Science describe los resultados de cuatro instrumentos de Cassini tomando sus observaciones más cercanas de los anillos principales. 

Los hallazgos incluyen delicados detalles de características esculpidas por masas incrustadas dentro de los anillos. Las texturas y los patrones, que van de grumosos a pajizos, y que emergen de las imágenes generando preguntas sobre las interacciones que las conformaron. Nuevos mapas revelan cómo los colores, la química y la temperatura cambian a través de los anillos. 

Como un planeta en construcción dentro de un disco de material protoplanetario, lunas diminutas incrustadas en los anillos de Saturno ( llamados de la A a la G, en el orden de su descubrimiento ) interactúan con las partículas que las rodean. De esa manera, el documento proporciona evidencia adicional de que los anillos son una ventana a los procesos del disco astrofísico que dan forma a nuestro sistema solar. 

Las nuevas imágenes de los anillos de Saturno muestran cómo las texturas difieren incluso en la proximidad entre sí. Créditos: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute.

Las nuevas imágenes de los anillos de Saturno muestran cómo las texturas difieren incluso en la proximidad entre sí. Esta imagen ha sido filtrada para que las nuevas texturas y grupos de paja visibles sean más visibles. Créditos: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute.

Las observaciones también profundizan la comprensión de los científicos del complejo sistema de Saturno. Los científicos concluyen que, en el borde exterior de los anillos principales, una serie de rayas similares generadas por impacto en el anillo F tienen la misma longitud y orientación, lo que muestra que probablemente fueron causadas por una bandada de “impactadores” los cuales golpearon todos al anillo al mismo tiempo. Esto muestra que el anillo está formado por flujos de material que orbitan a Saturno en lugar de, por ejemplo, deshechos cometarios (que se mueven alrededor del Sol) que se estrellan contra los anillos. 

"Estos nuevos detalles de cómo las lunas están esculpiendo los anillos de diversas maneras brindan una ventana a la formación del sistema solar, donde también hay discos que evolucionan bajo la influencia de masas incrustadas en ellos", dijo Matt Tiscareno, autor principal y científico de Cassini del SETI. Instituto en Mountain View, California. 

Misterios duraderos 

Al mismo tiempo, han surgido nuevos rompecabezas y los viejos misterios se han profundizado con las últimas investigaciones. Las imágenes de los anillos de acercamiento enfocaron tres texturas distintas (grumosas, lisas y rayadas) dejaron claro que estas texturas aparecen en cinturones con bordes afilados. ¿Pero por qué? En muchos lugares, los cinturones no están conectados a ninguna de las características del anillo que los científicos hayan identificado aún. 

"Esto nos dice que el aspecto de los anillos no es solo una función de la cantidad de material que hay", dijo Tiscareno. "Tiene que haber algo diferente sobre las características de las partículas, tal vez afectando lo que sucede cuando dos partículas anulares chocan y rebotan entre sí. Y todavía no sabemos qué es". 

Esta imagen de color falso a la derecha muestra un mapa espectral infrarrojo de los anillos A, B y C de Saturno, capturado por los VIMS de Cassini. Crédito de imagen de infrarrojos: NASA / JPL-Caltech / Universidad de Arizona / CNRS / LPG-Nantes. Crédito de imagen de Saturno: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute / G. Ugarkovic

Los datos analizados se recopilaron durante las órbitas de los anillos de rasante (diciembre de 2016 a abril de 2017) y la gran final (de abril a septiembre de 2017), cuando Cassini voló justo por encima de las nubes de Saturno. Cuando la nave se estaba quedando sin combustible, el equipo de la misión la precipitó deliberadamente en la atmósfera del planeta en septiembre de 2017. 

El espectrómetro del sondeo visible e infrarrojo de Cassini (VIMS) descubrió otro misterio. El espectrómetro, que fotografió los anillos en luz visible e infrarroja cercana, identificó bandas de hielo de agua inusualmente débiles en la parte más externa del anillo A. Eso fue una sorpresa, porque se sabe que el área es altamente reflectante, lo que generalmente es un signo de hielo menos contaminado y, por lo tanto, bandas de hielo de agua más fuertes. 

El nuevo mapa espectral también arroja luz sobre la composición de los anillos. Y mientras que los científicos ya sabían que el hielo es el componente principal, el mapa espectral descartó como ingredientes el hielo de amoníaco detectable y el hielo de metano. Pero tampoco ve compuestos orgánicos, una sorpresa, dado el material orgánico que Cassini ha descubierto fluyendo desde el anillo D a la atmósfera de Saturno. 

"Si los compuestos orgánicos estuvieran allí en grandes cantidades, al menos en los anillos A, B y C principales, los veríamos", dijo Phil Nicholson, científico de Cassini VIMS de la Universidad de Cornell en Ithaca, Nueva York. "Todavía no estoy convencido de que sean un componente importante de los anillos principales". 

La investigación señala el inicio de la próxima era de la ciencia Cassini, dijo Jeff Cuzzi, del Centro de Investigación Ames de la NASA, que ha estado estudiando los anillos de Saturno desde la década de 1970 y es el científico interdisciplinario de anillos en la misión Cassini. 

"Vemos mucho más y más cerca, y estamos recibiendo nuevos y más interesantes rompecabezas", dijo Cuzzi. "Nos estamos estableciendo en la siguiente fase, que consiste en construir nuevos modelos detallados de evolución de anillos, incluida la nueva revelación de los datos de Cassini de que los anillos son mucho más jóvenes que Saturno ". 

Las nuevas observaciones brindan a los científicos una visión aún más íntima de los anillos de lo que antes se tenía, y cada examen revela nuevas complejidades, dijo la científica del proyecto Cassini, Linda Spilker, con sede en el Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Pasadena, California. 

"Es como dar una vuelta más de tuerca en lo que podríamos ver en los anillos. Todos tienen una visión más clara de lo que está pasando", dijo Spilker. "Al obtener esa resolución adicional se respondieron muchas preguntas, pero quedan muchas otras más que son exasperantes". 

Fuente: NASA,